隨著國防工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)武器的輕量化提出了更高的要求,對(duì)武器裝備材料的要求也隨之提升。鎂合金以其密度最低、比強(qiáng)度、比剛度高、良好的散熱性能、“取之不盡,用之不竭”等優(yōu)點(diǎn),受到各國國防部門的重視。國內(nèi)外鎂合金研究學(xué)者證明使用靜液擠壓方法比普通擠壓、鑄造等方法獲得的鎂合金性能更好,因此對(duì)鎂合金靜液擠壓設(shè)備及其擠壓工藝參數(shù)的研究迫在眉睫。 本文選擇了以帶有芯棒的無背壓靜液擠壓方法為原理的三梁四柱式結(jié)構(gòu)作為靜液擠壓機(jī)的設(shè)計(jì)方案,并對(duì)擠壓機(jī)的主要受力部件后梁、前梁、定梁進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過對(duì)它們的有限元分析發(fā)現(xiàn)定梁的材料利用率較低,據(jù)此對(duì)定梁進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化。 優(yōu)化過程中建立了以定梁總體積最小化為目標(biāo)、剛度為約束的拓?fù)鋬?yōu)化模型,獲得了定梁的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改,得到了新的優(yōu)化模型,并對(duì)其進(jìn)行了有限元分析,得出優(yōu)化后的模型剛度與優(yōu)化前相比基本一致,但是質(zhì)量下降了32.45%,證明了該拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)是合理的。 針對(duì)擴(kuò)展擠壓和收縮擠壓鎂合金管材的問題,使用Deform-3D有限元軟件,在不同模具角度、定徑帶長度、坯料溫度、模具溫度、擠壓速度的條件下應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)AZ80鎂合金...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的研究背景和意義
        1.1.1 鎂及鎂合金的基本性質(zhì)
        1.1.2 鎂合金在武器裝備中的應(yīng)用
    1.2 擠壓技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 擠壓機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 靜液擠壓技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
2 靜液擠壓機(jī)機(jī)架方案設(shè)計(jì)
    2.1 靜液擠壓機(jī)的工作原理
    2.2 靜液擠壓機(jī)的基本參數(shù)
    2.3 靜液擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    2.4 后梁、前梁、定梁方案設(shè)計(jì)
        2.4.1 后梁方案設(shè)計(jì)
        2.4.2 前梁方案設(shè)計(jì)
        2.4.3 定梁方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
3 靜液擠壓機(jī)主要部件靜態(tài)有限元分析
    3.1 Altair HyperMesh軟件介紹
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 模型的基本假定
        3.2.2 幾何模型簡化與清理
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
        3.2.4 施加載荷和邊界條件
    3.3 有限元分析結(jié)果
        3.3.1 后梁有限元分析結(jié)果
        3.3.2 前梁有限元分析結(jié)果
        3.3.3 定梁有限元分析結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 靜液擠壓機(jī)定梁的拓?fù)鋬?yōu)化
    4.1 拓?fù)鋬?yōu)化方法概述
    4.2 OptiStruct優(yōu)化功能介紹
    4.3 定梁的拓?fù)鋬?yōu)化模型的建立
        4.3.1 拓?fù)鋬?yōu)化區(qū)域的定義
        4.3.2 拓?fù)鋬?yōu)化優(yōu)化參數(shù)設(shè)置
    4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 鎂合金管材靜液擠壓過程數(shù)值模擬
    5.1 Defom軟件簡介
    5.2 擠壓過程有限元模型的建立
        5.2.1 幾何模型的建立
        5.2.2 物理模型的建立
        5.2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 擠壓過程模擬結(jié)果分析
        5.3.1 擠壓過程
        5.3.2 擴(kuò)展擠壓結(jié)果分析
        5.3.3 收縮擠壓結(jié)果分析
    5.4 最優(yōu)組合數(shù)值模擬結(jié)果分析
        5.4.1 擠壓模擬過程分析
        5.4.2 等效應(yīng)力場分析
        5.4.3 等效溫度場分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3944486